Năm công nghệ pin mang tính cách mạng

Nhìn theo một góc độ nào đó thì điện thoại, máy tính bảng hay bất cứ một thiết bị di động của bạn sẽ giúp bạn làm việc hiệu quả hơn, giải trí thoải mái hơn…nếu công nghệ pin phát triển theo kịp. Hẳn là bạn sẽ không muốn một chiếc điện thoại siêu đỉnh, siêu mạnh nhưng cũng siêu nặng rồi đúng không?

Nhưng bạn hãy yên tâm, tuy khó khăn nhưng việc nghiên cứu ra các loại vật liệu mới, công nghệ mới nhằm gia tăng thời lượng, độ bền cho các thỏi pin cũng như giảm thời gian xạc pin mà vẫn đảm bảo độ an toàn cho người dùng và thân thiện với môi trường luôn là mục tiêu nghiên cứu của các viện, các trường đại học và các chuyên gia hàng đầu về pin và công nghê lưu trữ năng lượng.

Năm công nghệ pin sau đây có thể coi là tương lai của điện thoại và các thiết bị di động:

Công nghệ pin sạc Li-S đặc

Pin Lithium Sunfur (Li-S) thường được sử dụng làm pin mặt trời ở các máy bay không người lái do đặc tính gọn nhẹ. Dung lượng pin Li-S cũng rất cao và giá thành thì lại rẻ. Tuy nhiên điểm yếu của pin Li-S nằm ở chất điện phân. Trong các thiết kế trước đây, pin Li-S sử dụng chất điện phân dạng lỏng, khiến pin bị nhanh bị ăn mòn. Chưa kể chất điện phân lỏng này lại dễ cháy, không an toàn cho thiết bị và người sử dụng.



Một mẫu pin Lithium Sunfur

Các nhà khoa học thuộc viên nghiên cứu quốc gia ORNL của Mỹ đã nghiên cứu chất điện phân rắn để thay thế chất điện phân lỏng. Với chất điện phân rắn từ hợp kim Lithium, mẫu pin Lithium Sunfur sẽ an toàn hơn, dung lượng cũng cao hơn và độ bền cũng tăng lên nhiều. Cụ thể, sau 300 lần sạc ở nhiệt độ 60 độ C, pin Li-S bản thử nghiệm vẫn duy trì ở mức 1200 mAh/g, gấp 8 lần pin Li-ion truyền thống (chỉ dao động trong khoảng 140-170 mAh/g). Với nguyên liệu chế tạo là các phế phẩm của dầu mỏ, giá thành của pin Lithium Sunfur không cao, hứa hẹn sẽ là công nghệ pin của tương lai.

Pin Fluoride Polymer (Pin PFPE) An toàn chống cháy nổ

Các nhà khoa học ở đại học Bắc California, Chapel Hill đã nghiên cứu ra một thành phần thay thế cho các hóa chất trong pin Lithium hiện nay, nhằm loại bỏ nguy cơ cháy nổ.

Thành phần này có tên là Fluoride Polymer (PFPE). PFPE là thành phần hóa học được sử dụng trong ngành hàng hải giúp ngăn các sinh vật biển bám dưới đáy tàu. Cụ thể, các nhà khoa học đã dùng PFPE để hòa tan muối Lithium và dùng làm chất điện phân. Ưu điểm của chất điện phân này là không bắt lửa.

Hiện nhóm nghiên cứu đang thử nghiệm các giải pháp giúp pin có thể sạc và xả liên tục.

Pin nhôm: giá rẻ, không cháy, sạc đầy trong vòng một phút

Đây là một công trình nghiên cứu của các nhà khoa học tại đại hoạc Stanford. Loại pin nhôm (Aluminum Battery) này an toàn đến nỗi khi bị khoan thủng vẫn không gây cháy nổ, không bắt lửa và đặc biệt có thể xạc đầy chỉ trong một phút. Trước đây thì các thế hệ pin nhôm cũ chỉ xạc được khoảng 100 lần nhưng với công nghệ mới thì pin có thể xạc được đến 7500 lần mà vẫn chưa bị giảm dung lượng.



Mẫu pin nhôm trong phòng thí nghiệm

Tuy vậy pin nhôm cũng có điểm yếu là hiệu điện thế đầu ra rất thấp, chỉ được 2v so với 3.6v như pin Lithium, ngoài ra dung lượng vẫn còn thấp hơn khoảng từ 2.5 đến 5 lần so với pin Lithium. Sắp tới, các nhà khoa học sẽ thay đổi vật liệu ở cực âm của pin nhôm để cải thiện 2 điểm yếu này và khi mà họ thành công, chúng ta sẽ có một viên pin trong mơ: giá rẻ, an toàn cao, sạc cực nhanh, dẻo, dễ tạo khối và tuổi thọ lâu.

Công nghệ Polymer Silicon giúp pin có khả năng tự phục hồi

Công nghệ mới này cho phép sử dụng các sợi silicon nano để tạo ra một loại pin bền hơn, khả năng sạc nhanh hơn (sạc đầy pin chưa đầy 10 phút), sạc nhiều lần (khoảng 2000 lần). Tuy nhiên một điểm yếu là các sợi silicons dễ bị giãn nở, gãy cấu trúc bên trong khiến cho viên pin bị vô hiệu hoàn toàn. Rất may là các nhà khoa học tại phòng nghiên cứu LAC của đại học Standford đã phát triển được một bản điện cực có thể tự phục hồi, giống như kim loại thông minh có khả năng tự phục hồi nếu gặp tình trạng nêu trên.

Cấu trúc bên trong bản điện cực chứa một loại polymer silicon với liên kết hóa học có khả năng ghép lại với nhau khi vật liệu bị giãn nở và đứt gãy, cho phép “tái sinh” lại nguyên trạng ban đầu chỉ sau vài giờ. Theo lý thuyết thì mẫu pin sử dụng công nghệ mới này có thể sạc đến 3000 lần, tuy nhiên theo thực tế đội ngũ phát triển thử nghiệm nó đạt hơn 100 lần. Dĩ nhiên đây chỉ là giai đoạn thử nghiệm và có thể kết quả cuối cùng sẽ khả quan hơn. Hiện vẫn chưa rõ thời gian đưa vào sản xuất loại pin mới này, nhưng rõ ràng đây là một bước tiến lớn cho công nghệ sản xuất pin trong tương lai.

Pin titanium dioxide có thể sạc 70% chỉ trong hai phút

Các nhà khoa học Singapore vừa tạo ra một loại pin mới có tuổi thọ dài hơn 20 năm, và có thể sạc lại đến 70% chỉ trong 2 phút.



Giáo sư Chen và mẫu pin của ông

Công nghệ mới cho phép sạc pin nhanh hơn so với công nghệ cũ 20 lần. Loại pin mới có thể chịu đựng hơn 10.000 chu kỳ sạc, nhiều hơn 20 lần so với 500 chu kỳ sạc của pin hiện nay.

Phó giáo sư Chen Xiaodong và cộng sự từ Đại học Công nghệ Nanyang, Singapore, đã thay thế vật liệu than chì truyền thống được dùng làm cực dương, cực âm trong loại pin lithium-ion thành vật liệu gel mới làm từ titanium dioxide, một nguyên liệu dồi dào, giá rẻ và an toàn có trong đất.

Nhóm nghiên cứu đã phát triển một phương pháp đơn giản để chuyển các hạt titanium dioxide vào trong các ống nano nhỏ xíu. Cấu trúc nano này sẽ làm tăng tốc độ phản ứng hóa học diễn ra trong pin mới, cho phép sạc pin siêu nhanh.

Video đang hot
Dàn sao Hàn đổ bộ sân bay Tân Sơn Nhất: "Lee Hyori thế hệ mới" gặp sự cố mất đồ, Super Junior gây náo loạn

"Lee Hyori thế hệ mới" Chungha và Super Junior đã có mặt tại sân bay TP.HCM vào trưa nay để chuẩn bị cho...

Kim Chungha Super Junior

Vụ triệt phá đường dây ma tuý "khủng" ở Sài Gòn: Một tài xế taxi được trả 1,2 triệu để dẫn đường cho xe tải đến kho hàng

Tài xế taxi Nguyễn Đình Hồng (SN 1989, quê Thanh Hóa) được người đàn ông quốc tịch Đài Loan trả 1,2 triệu...

Ma túy người Đài Loan

Đạo diễn "Us" thẳng thừng tuyên bố: "Diễn viên da trắng "không có cửa" đóng chính cho tôi đâu"

Từ "Get Out" đến "Us" và nhiều dự án khác trong tương lai, người da màu sẽ luôn là trung tâm câu chuyện...

us chúng ta

Án phí vụ ly hôn vợ chồng Trung Nguyên: Chủ tọa mệt nên đọc nhầm 8 tỷ thành 81 tỷ

Theo đối chiếu với quy định của pháp luật về án phí dân sự sơ thẩm, mức án phí của vụ tranh chấp ly hôn...

Đặng Lê Nguyên Vũ lê hoàng diệp thảo

Lý do khiến Lisa (Black Pink) trở thành em gái quốc tế: Đẹp như búp bê sống, siêu tài năng nhưng gia thế mới gây sốc

Không phải bỗng nhiên Lisa lại trở thành hiện tượng, nhận được nhiều tình cảm yêu mến từ người hâm mộ khắp...

Blackpink sinh nhật sao

Cho học sinh đóng cảnh ân ái khi tái hiện tác phẩm văn học trên sân khấu, thầy giáo ở TP HCM bị đình chỉ dạy

2 phân cảnh nhân vật Tám Bính bị hãm hiếp và Tuyết ân ái với Xuân Tóc Đỏ đã khiến thầy Đạt bị nhà trường...

cảnh ân ái Tác phẩm văn học

Xôn xao clip cô gái trẻ bị nhiều phụ nữ lột váy, tát tới tấp vào mặt: "Mày dám bảo chị tao không biết giữ chồng à?"

Một cô gái trẻ xinh đẹp bị nhóm phụ nữ lao vào giật tóc, đạp ngã xuống đường rồi lột váy, tát tới tấp vào...

Quan hệ bất chính đánh ghen